”Achávamos que era impossível:” Geada de água em Marte descoberta perto do equador do Planeta Vermelho

Uma imagem do Olympus Mons, o vulcão mais alto não apenas de Marte, mas de todo o sistema solar. Uma nova pesquisa revelou pela primeira vez geada de água perto do equador de Marte. (Crédito da imagem: ESA/DLR/FU Berlim)

doi.org/10.1038/s41561-024-01457-7
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#Marte 

“Sua existência aqui é emocionante e sugere que existem processos excepcionais em jogo que estão permitindo a formação de gelo.”

A geada da água foi detectada no equador de Marte pela primeira vez.

Nesta região do Planeta Vermelho, equivalente aos seus trópicos, acreditava-se anteriormente que seria impossível a existência de geadas.

A descoberta pode ser crucial para modelar onde existe água em Marte e como ela é trocada entre a atmosfera do Planeta Vermelho e a sua superfície.

Isto pode ser vital para a futura exploração tripulada de Marte.

A geada da água foi observada por duas naves espaciais da Agência Espacial Europeia (ESA), primeiro pela ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO), que chegou a Marte em 2016, e depois pela missão Mars Express, que tem explorado o Planeta Vermelho a partir da órbita desde 2003.

A geada ocorre na área de Tharsis, a maior região vulcânica de Marte, que abriga 12 grandes vulcões.

Isso inclui o Olympus Mons, que não é apenas o vulcão mais alto de Marte, mas também o pico mais alto do sistema solar, com 29,9 quilômetros de altura, o que o torna cerca de 2,5 vezes a altura do Monte Everest, a montanha mais alta do mundo.

Adomas Valantinas fez a descoberta da “geada proibida? em Marte quando era estudante de doutorado na Universidade de Berna, na Suíça.

“Pensamos que era impossível a formação de geada em torno do equador de Marte, já que a mistura de luz solar e atmosfera fina mantém as temperaturas relativamente altas tanto na superfície como no topo das montanhas – ao contrário do que vemos na Terra, onde seria de esperar ver picos gelados,? Valantinas, agora pesquisadora de pós-doutorado na Brown University, em comunicado.

“Sua existência aqui é emocionante e sugere que existem processos excepcionais em jogo que estão permitindo a formação de gelo.” As manchas de gelo aparecem por apenas algumas horas perto do nascer do sol e depois evaporam quando a luz do sol incide sobre o equador do Planeta Vermelho.

A geada também é incrivelmente fina, com espessura equivalente à de um fio de cabelo humano (cerca de um centésimo de milímetro).

Apesar disso, no entanto, as manchas de gelo cobrem uma vasta área de cada um dos vulcões, e o seu conteúdo de água poderia encher cerca de 60 piscinas olímpicas, medindo perto de 29,4 milhões de galões (111 milhões de litros) de água.

Essa água troca constantemente entre a superfície e a atmosfera de Marte durante cada dia, que dura cerca de 24 horas e meia durante as estações frias do Planeta Vermelho.

Uma vista lateral do Olympus Mons mostrando uma ampla mancha de gelo fino (Crédito da imagem: ESA/DLR/FU Berlin)

Montanha alta, caldeira profunda

A região de Tharsis é o lar de vários vulcões enormes que se elevam sobre as planícies do equador do Planeta Vermelho que os rodeiam.

Junto com o Olympus Mons, esses picos incluem os vulcões Tharsis Montes conhecidos como Ascraeus, Arsia Mons e Pavonis, o último dos quais fica próximo à altura do Monte Everest.

A geada foi detectada nos vulcões Tharsis do Olimpo, Arsia Ascraeus Mons e Ceraunius Tholus.

Cada um desses vulcões contém cavidades profundas em seus cumes, chamadas “caldeiras”, que são criadas como câmaras de magma durante as erupções.

A equipe acredita que a estranha forma como o ar circula acima da região de Tharsis gera um microclima com as caldeiras que é único em relação ao clima mais amplo em que os vulcões se situam.

São esses microclimas que permitem a formação de manchas de geada.

“Os ventos sobem pelas encostas das montanhas, trazendo o ar relativamente úmido de perto da superfície para altitudes mais elevadas, onde se condensa e se estabelece como geada”, Nicolas Thomas, o investigador principal do Sistema de Imagem de Superfície Estéreo e Colorida (CaSSIS) do TGO e disse um pesquisador da Universidade de Berna em um comunicado.

“Na verdade, vemos isso acontecendo na Terra e em outras partes de Marte, com o mesmo fenômeno causando a nuvem alongada sazonal de Arsia Mons marciana.” Thomas acrescentou que a geada vista pela equipe no topo dos vulcões de Marte parece instalar-se nas regiões sombreadas das caldeiras, especialmente em regiões com temperaturas mais frias.

Olympus Mons, o vulcão mais alto não apenas de Marte, mas de todo o sistema solar. Foi obtido no início da manhã (7h20, Hora Solar Local, LST) pela Câmera Estéreo a bordo do Mars Express da ESA, e tirado como parte de uma nova pesquisa que revela gelo de água pela primeira vez perto do equador de Marte (Crédito da imagem: ESA /DLR/FU Berlim)

Adomas explicou que existem algumas razões pelas quais esta geada no equador de Marte tem evitado a detecção até agora.

“Em primeiro lugar, precisamos de uma órbita que nos permita observar um local no início da manhã.

Embora os dois orbitadores de Marte da ESA – Mars Express e TGO – tenham essas órbitas e possam observar a qualquer hora do dia, muitos de outras agências estão, em vez disso, sincronizados com o sol e só pode observar à tarde”, disse Adomas.

“Em segundo lugar, a deposição de gelo está ligada às estações mais frias de Marte, tornando a janela para detectá-la ainda mais estreita.” Isso significa que para detectar a geada efêmera, a equipe precisava saber exatamente onde e quando procurá-la ou teria que ter muita sorte.

“Acontece que estávamos procurando por geada perto do equador para alguma outra pesquisa, mas não esperávamos vê-la no topo dos vulcões de Marte!? Adomas acrescentou.

Geada no fundo da caldeira do vulcão Ceraunius Tholus. Os quadros mostram (A) uma visão de Ceraunius Tholus da Câmera de Contexto da Mars Reconnaissance Orbiter da NASA, com observações matinais feitas pelo CaSSIS sobrepostas dentro do retângulo em tons de azul. Este retângulo é mostrado em close no quadro (B). O retângulo branco que marca uma imagem ainda mais ampliada é mostrado no quadro (C). Geada no chão da caldeira, mas não há nenhuma na borda da caldeira. (D) mostra uma imagem aSSIS da mesma região adquirida em um horário diferente do dia, sem geada. (Crédito da imagem: ESA/DLR/FU Berlim)

“Encontrar água na superfície de Marte é sempre emocionante, tanto pelo interesse científico como pelas suas implicações para a exploração humana e robótica”, disse Colin Wilson, cientista do projeto da ESA para o ExoMars TGO e Mars Express.

“Mesmo assim, esta descoberta é particularmente fascinante.” Wilson acrescentou que a baixa pressão atmosférica de Marte cria uma situação desconhecida no Planeta Vermelho, o que significa que os topos das montanhas do planeta não são geralmente mais frios do que as suas planícies.

Apesar disso, esta pesquisa revela que o ar úmido que sopra nas encostas das montanhas ainda pode condensar-se em gelo, algo que Thomas chamou de “fenômeno decididamente semelhante ao da Terra”.

“Esta descoberta foi possível graças à colaboração bem sucedida entre as sondas orbitais de Marte da ESA e à modelação adicional,” concluiu Thomas.

“Compreender exatamente quais fenómenos são iguais ou diferentes na Terra e em Marte realmente testa e melhora a nossa compreensão dos processos básicos que acontecem não apenas no nosso planeta natal, mas em outras partes do cosmos.”


Publicado em 13/06/2024 19h30

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